Механическое разрушение как способ ведения горных ра­бот имеет довольно широкое распространение. Его применяют как при добыче угля, так и при проведении горных выработок по углю и породам небольшой крепости.

Эффективность механического разрушения угля зависит прежде всего от его прочности и крепости (см. разд. 2.1). Инте­гральным показателем усилия резания является сопротивляе­мость угля резанию.

Сопротивляемость угля резанию — характеристика сопро­тивления, оказываемая углем разрушению режущим инстру­ментом. Показателем сопротивляемости резанию А (кН/см) яв­ляется приращение силы резания на один сантиметр толщины стружки.

Между сопротивляемостью угля резанию А и коэффициен­том крепости / существует корреляционная зависимость вида Л = 1,5/.

Угольные пласты с сопротивляемостью резанию до 1,8 кН/см благоприятны дня применения стругов; 1,8—2,4 кН/см — для обычных комбайнов и стругов отрывного действия с высокой энерговооруженностью; 2,4—3,6 — для очистных комбайнов вы­сокой энерговооруженности.

Механическое разрушение при добыче угля осуществляется исполнительным органом очистного комбайна. Очистной уголь­ный комбайн — машина, одновременно выполняющая в забое операции по отделению угля от массива, дроблению его до кус­ков транспортабельного размера и навалке на забойный кон­вейер. Угольный комбайн как выемочная машина состоит из электродвигателя, подающей части, исполнительного органа, погрузочного устройства и других узлов (рис. 2.1).

Действие исполнительных органов большинства комбайнов основано на принципе механического разрушения угля. Наибо­лее эффективными являются такие исполнительные органы, при работе которых в угле возникают растягивающие напряже­ния без образования объемного напряженного состояния (см. разд. 2.1).

Исполнительные органы очистных комбайнов должны удовлетворять следующим требованиям: высокая производи­тельность; малая удельная энергоемкость процесса разрушения;

высокий КПД; простота конструкции; высокая стойкость инст­румента; высокая надежность в работе; возможность автомати­зации режимов работы; выполнение функций отбойки и по­грузки угля; обеспечение высокой сортности добываемого угля; способность самозарубатъся в пласт.

Наиболее полно этим требованиям удовлетворяет исполни­тельный орган в виде шнека с закрепленными на нем зубками. Шнековыми исполнительными органами оснащено большинст­во современных узкозахватных комбайнов (ПИ-68, КШЗ и др.). Применяются также исполнительные органы барабанного типа.

Струговая установка — выемочная машина, предназначен­ная для механической отбойки, погрузки и доставки угля в очи­стных забоях. Исполнительным органом установки является струг. При движении вдоль забоя прижимаемого к нему струга снимается стружка угля толщиной 100—150 мм. Отбитый та­ким образом уголь корпусом струга грузится на конвейер. В отечественной практике струговые установки распространения не получили.

Механическое разрушение углей и пород при проходке вы­работок осуществляется исполнительным органом проходче­ского комбайна. Распространены исполнительные органы с ко­ническими резцовыми коронками (рис. 2.2) или шаровыми фре­зами, установленными на стреле (4ПУ, ПК-9Р, ГПК и др.).